土木·力学·爆破

• 富水岩层中充填层流固耦合作用分析

  姚直书;乔帅星;李欣慰;程桦;王宗金;

  为揭示西部地区孔隙型含水岩层中钻井法凿井壁后充填层的流固耦合作用机理，基于广义有效应力原理和达西渗流理论，构建了流固耦合作用下富水岩层、充填层和钻井井壁共同作用数值模拟分析模型。以可可盖煤矿中央回风井为工程背景，数值模拟计算得到306m深处井壁外荷载为1.98MPa,其外荷载折减系数为0.647。通过选取充填层厚度、弹性模量和渗透率进行三因素三水平正交计算，结果表明，与远场水压相比，外荷载折减系数为0.605～0.771,小于现行规范规定的1.0,且井壁承受的外荷载与弹性模量呈负相关，与充填层渗透率呈正相关，在实际工程中壁后充填宜选用高性能微膨胀的胶结性材料。研究结果表明，在西部孔隙型含水岩层中，钻井法凿井壁后充填层不但具有固井和封水作用，而且还具有减载功能，从而为该类地层条件下钻井井壁设计优化提供了依据。

  2022年04期 v.42;No.181 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 1146K]
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• 采煤沉陷对地表建筑群影响的FLAC3D模拟研究

  宗翔;樊欣;

  为研究煤炭开采过程中地表沉降规律及对邻近建筑群的影响，以潘一矿1551(1)工作面为研究对象，利用FLAC3D有限差分软件建立三维数值模型，沿煤层走向每开挖50m计算29步的方式对11-2煤层进行了模拟开采，分析了分别推进350m、700m、1 050m、1 450m的开采进尺条件下的地表移动规律，并在模型的表面沿建筑群的外围四周布置6个监测点来监测该建筑群的位移值，得到了采空区的地表移动、变形规律和对邻近建筑群的破坏规律并结合建筑群的破坏特征进行综合对比分析。研究结果表明：煤炭开采后位于采空区上部形成椭圆形的沉降盆地，其地表最大下沉量为65cm,地表移动及变形对建筑群产生拉裂、沉降、倾斜的典型损坏，建筑群的损坏与煤炭开采具有高度的相关性，研究结果可为建筑物下采煤沉陷的预测和维修及加固提供科学的依据。

  2022年04期 v.42;No.181 7-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 1577K]
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• 苏州环秀湖隧道工程非同步开挖数值模拟研究

  朱亚林;陈仁义;耿彦斌;王情;盛鹏;檀昆;

  为了研究隧道非同步开挖对坑底隆起、等效地连墙的侧向位移及所有等效地连墙墙顶侧向位移的影响，以苏州环秀湖隧道深大基坑工程为研究对象，采用MIDAS/GTS数值分析方法重点分析了两处开挖截面和坑底土体与地连墙的位移分布，并与监测数据对比。结果表明，K7+665和K7+720截面处位移值分别为4.71mm和6.12mm,均在合理范围之内；开挖时2截面处坑底隆起趋势相似，均呈现出中间高两边低的对称分布，但K7+720截面隆起相较于K7+665更明显；通过将计算结果与实测数据进行比对，位移趋势一致，数据相差在允许范围内，验证了数值模拟结果的合理性，为施工过程中的临时结构和地层变形提供了精准的参数控制。

  2022年04期 v.42;No.181 15-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 1431K]
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安全科学与工程

• 突发事件下人群非适应性疏散行为的动态演化研究

  何叶荣;刘颖;范志豪;

  为了得到突发事件下人群非适应性疏散行为的形成规律，减少行人非适应性疏散行为，以公共空间场所行人为研究对象，采用文献研究及专家调查法归纳出突发事件下人群非适应性疏散行为的影响因素，并建立系统动力学模型，结合环境进行仿真分析，得出突发事件下人群非适应性疏散行为的演化特征呈现先上升后下降的趋势，通过模拟各因素对人群非适应性疏散行为的作用效果，得到非适应性行为动机是防控非适应性疏散行为发生的关键，动态安全氛围是抑制非适应性疏散行为的重要因素。研究成果对提升城市安全韧性有一定意义。

  2022年04期 v.42;No.181 22-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 1438K]
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材料·化工

• 超声波辅助乙醇提取茶多酚工艺的正交优化研究

  都昌乐;杨紫雨;陈贝言;刘思雨;郑娜;李岳峰;

  目的 探究一种能从茶叶中快捷、有效提取出茶多酚的办法。方法 通过超声波辅助乙醇提取工艺和分光光度法对桐城小花茶中茶多酚进行提取和含量测定。在单因素实验基础上利用L~9(3~4)正交试验对乙醇浓度、料液比、超生次数和浸提温度4个参数条件进行优化，以期得到最佳提取工艺。结果 正交实验结果显示，4因素对茶多酚取率影响大小依次为：浸提温度>超声次数>乙醇浓度>料液比；得到茶多酚优化提取工艺是以50%的乙醇为浸提液，料液比(g∶mL)为1∶30,温度为70℃浸提6min,超声功率与次数分别为100W和120次时为最佳。用该工艺参数得到的茶多酚提取率为15.62%。结论 用超声波提取茶多酚省时便利，并且提取率高，适用于工业生产。

  2022年04期 v.42;No.181 29-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 1042K]
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地质·测绘·环境

• 钨酸铋催化剂制备及光催化性能

  葛建华;卫洲;郑旭阳;李佳;吴为;张万;

  为了探究钨酸铋复合催化剂对污染物的光催化降解能力，以Bi(NO_3)_3·5H_2O为铋源，采用溶剂热法制备出g-C_3N_4/Bi_2WO_6复合光催化剂。分别利用XRD、SEM、XPS、BET、UV-Vis DRS、FTIR、PL等手段对其进行了一系列表征。以联苯胺为底物，考察光催化剂的光催化性能。实验表明，光催化剂形成的异质结提高了光生电荷载流子分离率，有助于增强光生载流子的利用效率，进而提升降解性能。同时，循环实验表明复合催化剂具有良好的催化活性和稳定性。此外，捕获剂实验显示，超氧自由基(·O~-_2)是光催化反应的主要活性物种。

  2022年04期 v.42;No.181 35-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 1759K]
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• 石门揭煤致突出的煤层一维渗透破坏数学模型

  谢焰;吴高平;

  国内外进行的煤与瓦斯突出模拟试验发现突出发生时煤层具有层裂现象，但是层裂现象的明显程度各不相同。为了分析突出过程中煤层层裂特征的形成机制，基于煤层一维渗透破坏判别式、煤层气体渗流方程和煤壁气压衰减方程，建立了石门揭煤诱发突出的煤层一维渗透破坏数学模型。把突出分为均匀气压突出和梯度气压突出两种形式。对于气压呈均匀分布的煤层，在发生层裂的同时，煤块还会发生破碎化，使得煤块进一步破碎，导致突出结束后不易观察到层裂现象；对于气压呈梯度分布的煤层，在发生层裂破坏的同时煤块不会发生破碎化，突出结束后更容易观察到层裂现象。石门揭煤引起的突出包括上述两种形式：先发生均匀气压突出，后发生梯度气压突出。对石门揭煤的煤层一维渗透破坏数学模型进行数值求解，得到了层裂厚度随离突出口距离增大而增大的结论。物理模拟试验的结果验证了上述结论的正确性。该数学模型的建立为煤与瓦斯突出定量化研究提供了一种思路。

  2022年04期 v.42;No.181 45-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 1177K]
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• 鄂尔多斯盆地北缘深部矿井奥灰水动态及预测

  薛贤明;郑刘根;姜春露;安士凯;詹绍奇;孔皖军;

  奥陶系岩溶水是鄂尔多斯盆地北部准格尔煤田开采的主要威胁，为此区域矿井底板注浆改造及疏排水控制提供水害预防提供依据，以唐家会矿奥灰岩溶水为研究对象，通过资料收集与对比分析，研究了矿井奥灰水位变化特征及控制因素，并建立了奥灰水流数值模型预测了奥灰水变化趋势。结果表明，自矿井掘采工作进行以来，矿井奥灰水位总体上持续下降，5个观测孔水位降幅达为2.63～11.08m,各观测孔水位在每年雨季时有小幅上升。井巷掘进及工作面回采过程中疏排水是奥灰水位持续下降的主要因素，涌水通道为断层和地质异常体；大气降水和黄河水是奥灰岩溶水补给的主要来源。在此基础上，基于GMS软件建立了矿井奥灰水流数值模型，预测到2024a,矿井奥灰水位较2021a下降7.7～9.1m。

  2022年04期 v.42;No.181 52-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 1403K]
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• 高岭土添加对PVA/淀粉膜性能的影响

  张磊;董增;

  为了改善PVA/淀粉复合膜机械性能，以超细高岭土为增强剂，采用流延法制备了高岭土/PVA/淀粉复合膜，对膜液的流变学特性、膜的机械性能、光学、透气性、吸水性和热稳定性等进行了分析。结果表明：添加超细高岭土会使复合膜液的粘度下降，表观粘度和剪切应力均随剪切速率增加而下降；当添加的高岭土0.5%时，所制备的复合膜抗拉伸性能最强为40.95±1.20MPa,添加3%时断裂伸长率达到最大值为141.12±0.11%;复合膜的吸光性先减小后增强，色差值逐渐增大，膜颜色变深；膜的吸水性和水蒸气透过性随着高岭土的添加量增大，先升高后降低；添加高岭土后，膜的热稳定性提升。添加高岭土可以改善复合膜的性能，对高岭土在复合包装中的应用具有重要意义。

  2022年04期 v.42;No.181 59-63+89页 [查看摘要][在线阅读][下载 1102K]
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• 基于决策树模型的采煤沉陷湿地信息提取

  郭辉;韩修壮;

  为探求高潜水位沉陷湿地水生植被信息遥感提取的有效方法，以潘集矿区采煤沉陷湿地为研究对象，构建水生植被信息提取的决策树模型。选用研究区2021a 9月11日的Sentinel-2影像数据验证模型的有效性，结果显示决策树模型的总体分类精度为83.1%,Kappa系数为0.78,高于支持向量机、神经网络和分类与回归树法方法的分类精度。在只针对浮叶植被和挺水植被进行提取的情况下，决策树模型的总体分类精度和Kappa系数可以达到91.3%和0.81,而其他3种分类方法没有明显的提高，说明构建的决策树模型在水生植被的提取上更具优势。决策树模型普适性检验的结果表明，该模型可应用于矿区其他沉陷湿地水生植被的提取，为矿区湿地植被资源监测提供技术参考。

  2022年04期 v.42;No.181 64-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 1619K]
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机械·电气·电子

• 基于松鼠算法的光伏最大功率点追踪研究

  欧阳名三;于浩;

  面对因遮光而处在部分阴影状态下的太阳能光伏阵列，其输出功率特征曲线从单峰变成多峰，传统的最大功率点追踪技术在这种情形下显现出收敛速度慢、震荡幅度范围大和收敛精度低等问题。针对这些问题，将松鼠觅食算法运用到太阳能光伏阵列多峰值MPPT控制系统中。首先构建处于局部遮阴情况下的太阳能光伏阵列模型，连接到Boost电路，将算法中松鼠的位置对应为开关管的占空比，通过算法的迭代更新调整占空比来实现MPPT控制。通过建立仿真验证，相比于传统启发式粒子群算法，松鼠觅食算法在应对局部阴影情况下的收敛速度提高3.5倍，追踪效率提升0.1%,且震荡期间产出能量更高。

  2022年04期 v.42;No.181 71-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 1187K]
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• TC4钛合金电火花线切割拐角误差控制技术研究

  孙伦业;高鑫;李先国;王柠;

  电火花线切割在加工拐角时，会产生电极丝滞后弯曲等现象，导致拐角加工精度降低。针对这一问题，采用正交试验法对TC4钛合金进行拐角加工，研究脉宽、放电间隙、功率放大管数以及变频值参数对直线圆弧拐角的影响，并对试验结果进行极差分析以及方差分析，寻找最优参数组合，确定各参数对试验结果的影响程度，实现对拐角加工误差的有效控制。试验结果表明，对于直线-圆弧拐角误差，放电间隙B和功率放大管数C影响显著，其最优参数组合：脉宽为20μs、放电间隙为12μm、放电通道为6个以及变频值50Hz,拐角误差为183.27μm。对于圆弧-直线拐角误差，脉宽A、放电间隙B和变频值D因素影响显著，其最优参数组合：脉宽为28μs、放电间隙为8μm、放电通道为4个以及变频值50Hz时，拐角误差为224.12μm。

  2022年04期 v.42;No.181 78-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 1238K]
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• TU2无氧铜电子束焊接头力学性能研究

  尹中会;戴明涛;王少秋;杨建军;马建国;刘振飞;

  为了研究TU2无氧铜板在电子束焊接后接头的力学性能，以30mm厚的TU2无氧铜板为研究对象，在150kV的恒定电压下进行了3组不同的焊接电流(100mA、120mA、140mA)的电子束焊接试验，并通过实验检验了焊接接头的力学性能。实验结果表明：第1组和第3组的抗拉强度低于180MPa,焊缝断裂不均匀，而第2组的抗拉强度高于180MPa,焊缝断裂整齐。当试样弯曲到180°时，第1组和第3组试验表面都有明显的裂纹，而第2组实验几乎毫无裂纹。第1组冲击功平均值为118J,第2组冲击功平均值为183J,第3组的冲击功平均值为158J。第1组试验和第3组试验在母材区和焊缝区的硬度差别很大，而第2组试验硬度差别很小。因此，当电流为120mA时，焊接接头的力学性能最佳，具有较高的研究价值。

  2022年04期 v.42;No.181 85-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 1034K]
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控制·计算数学·人工智能

• 保导函数的无穷极限的向量值连分式插值

  赵前进;吴开文;

  针对传统的Thiele型向量值连分式插值的导函数有无穷极限时无法保持原有的无穷极限这一问题，基于倒差商与连分式插值函数分子多项式和分母多项式的首项系数的恒等关系，构建了保导函数的无穷极限的向量值连分式插值算法，证明了保导函数的无穷极限的向量值连分式插值这一数值问题的存在性及唯一性，给出了误差分析并通过数值例子证明了新算法的有效性。新的插值方法构建了逼近效果更好的插值函数，在某些实际问题中，提供了新的思路。

  2022年04期 v.42;No.181 90-95页 [查看摘要][在线阅读][下载 965K]
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医学·职业健康

• 2020～2021年某三甲医院细菌耐药性监测分析

  陆军;王其为;

  目的 分析安徽理工大学第一附属医院2020a 1月到2021a 12月的细菌耐药监测结果，为临床合理用药提供指导。方法 用全自动微生物分析仪及E-Test试纸条对送检菌株进行鉴定及药敏试验，数据用WHONET 5.6软件分析。结果 共收集2020～2021a的临床分离株2 110株，其中革兰阳性菌727株(34.5%),革兰阴性菌1 383株(65.5%)。分离的前5位病原菌为：大肠埃希菌566株(26.8%),金黄色葡萄球菌371株(17.6%),肺炎克雷伯菌249株(11.8%),铜绿假单胞菌182株(8.6%)及阴沟肠杆菌91株(8.6%)。葡萄球菌属中耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(Methicillin-resistant Staphylococcus aureus,MRSA)的分离率为30.5%,耐甲氧西林凝固酶阴性葡萄球菌(Methicillin-resistant coagulase-negative Staphylococci,MRCNS)的分离率为76.7%。肠球菌属中粪肠球菌62株(44.0%),屎肠球菌79株(56.0%),屎肠球菌对苄西林和环丙沙星高度耐药。肠杆科细菌对抗菌组合药物的耐药率在3.3%～23.0%。肠杆菌目细菌中对碳青霉烯耐药的检出率排前3位的依次为鲍曼不动杆菌23株(11.8%)、肺炎克雷伯菌27株(10.8%)和铜绿假单胞菌23株(8.3%)。结论 临床感染中革兰阴性菌检出率最高，细菌耐药监测结果为临床合理用药提供依据，是提高病原菌治愈、降低医疗成本和控制院内感染的有效措施。

  2022年04期 v.42;No.181 96-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 968K]
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• FPR-3及KI67在乳腺癌组织中的表达及临床意义

  谢应海;徐成臣;陶新光;李瑞;孙翀;王琦;

  目的 探讨甲酰基肽受体3(FPR-3)及细胞增殖抗原KI67在乳腺癌中的表达及其临床意义。方法 回顾性分析安徽理工大学第一附属医院(淮南市第一人民医院)2019a 1月1日至2021a 12月31日诊治的100例乳腺癌患者临床资料及随访资料，对其术后癌组织和癌旁组织标本，采用免疫组化检测KI67表达水平，采用免疫荧光法检测FPR-3表达水平，采用χ~2检验结合临床病理资料行相关性分析。结果 乳腺癌组织与癌旁组织中FPR-3总阳性率为76%、10%,两者之间的差异有统计学意义(P<0.05);乳腺癌组织与癌旁组织中KI67总阳性率为72%、12%,两者之间的差异有统计学意义(P<0.05);FPR-3及KI67表达与TNM分期有相关性，差异有统计学意义(P<0.05);FPR-3及KI67表达与淋巴结转移具有相关性，差异有统计学意义(P<0.05);FPR-3及KI67表达与病理类型具有相关性，差异有统计学意义(P<0.05);FPR-3表达及KI67与年龄及肿瘤大小都不具有相关性，差异无统计学意义(P>0.05)。FPR-3与KI67在乳腺癌组织中的阳性表达水平呈正相关，用Spearman等级相关分析处理两个指标之间的相关性，其中r=0.375,P<0.05判定为差异有统计学意义，KI67会随着FPR-3阳性表达的升高而升高。结论 FPR-3及KI67为诊断乳腺癌的重要诊治辅助指标。

  2022年04期 v.42;No.181 103-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 1061K]
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